INTRODUCCIÓN El sector metalmecánico de las zonas de influencia a nuestra ciudad, cuenta cuenta con un importante importante mercado productiv productivo o en el área industrial, industrial, (plegadoras (plegadoras de chapa, autopartistas, autopartistas, reparación de máquinas para el agro, etc.). etc.). Nues Nuestr tra a zona zona es pred predom omin inan ante teme ment nte e agro agro-i -ind ndus ustr tria ial,l, esta estand ndo o en permanente crecimiento , siendo la demanda de operarios en general de un 31% en el sect sector or meta metalm lmec ecán ánic ico, o, el 30% 30% de dich dicha a dema demand nda a solic solicita ita oper operar arios ios especialistas en el manejo de Tornos Numéricos Computarizados. El sector ya que esta globalizado con el total de los sectores, no escapa que los empresarios , requieran de personas que reúnan varias competencias laborales, que las mismas sean sean actualizadas y por por tal motivo, poder demostrar un espíritu de trabajo responsable, con sentido de cooperación y trabajo en equipo. También También se requiere requiere que posea posea conocimie conocimientos ntos generales generales (matemática (matemática,, inte interp rpre reta taci ción ón de plan planos os,, lect lectur ura, a, comu comuni nica caci ción ón,, etc. etc.)) todo todoss tota totalm lmen ente te relacionados con el el proceso de producción producción de las piezas piezas a fabricar, aplicando las normas de calidad, seguridad e higiene dentro del lugar de trabajo y su entorno. El presente presente material material pretende pretende servir servir de apoyo para para la aplicación aplicación de los contenidos teóricos y la realización realización de actividades que le permitan fortalecer los aprendizajes.
PROPOSITO El prop propós ósitito, o, en su conj conjun unto to glob global, al, será será la de prep prepar arar ar máqu máquin inas as,, materiales y equipos, realizando trazados, cálculos, introducción y ajuste de los parámetros que intervienen en el mecanizado, sobre la base de los procesos de fabricación y normas de seguridad establecidas. También desarrollaremos actitudes para establecer procesos operativos de mecani mecaniza zació ción, n, tratam tratamien iento to de materi materiale ales, s, montaj montaje e de conjun conjuntos tos mecáni mecánicos cos o acoplamientos, verificación de piezas y elección de materiales y elementos que intervienen en el proceso, según normas de fabricación y sistemas de seguridad establecidos. Habien Habiendo do recorr recorrido ido todo todo el materia materiall podrem podremos os realiz realizar ar operac operacion iones es de mecanizado con máquinas herramientas convencionales, siguiendo las técnicas adecuadas y comprobando que las piezas obtenidas en las fases de trabajo cumplan las cotas, tolerancias y acabados suficientes indicados en el plano y sobre sobre la base base de las norma normass establ estableci ecidas das intern internaci aciona onales les manten mantenien iendo do las normas de Calidad, Higiene y Seguridad..
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INTRODUCCIÓN El sector metalmecánico de las zonas de influencia a nuestra ciudad, cuenta cuenta con un importante importante mercado productiv productivo o en el área industrial, industrial, (plegadoras (plegadoras de chapa, autopartistas, autopartistas, reparación de máquinas para el agro, etc.). etc.). Nues Nuestr tra a zona zona es pred predom omin inan ante teme ment nte e agro agro-i -ind ndus ustr tria ial,l, esta estand ndo o en permanente crecimiento , siendo la demanda de operarios en general de un 31% en el sect sector or meta metalm lmec ecán ánic ico, o, el 30% 30% de dich dicha a dema demand nda a solic solicita ita oper operar arios ios especialistas en el manejo de Tornos Numéricos Computarizados. El sector ya que esta globalizado con el total de los sectores, no escapa que los empresarios , requieran de personas que reúnan varias competencias laborales, que las mismas sean sean actualizadas y por por tal motivo, poder demostrar un espíritu de trabajo responsable, con sentido de cooperación y trabajo en equipo. También También se requiere requiere que posea posea conocimie conocimientos ntos generales generales (matemática (matemática,, inte interp rpre reta taci ción ón de plan planos os,, lect lectur ura, a, comu comuni nica caci ción ón,, etc. etc.)) todo todoss tota totalm lmen ente te relacionados con el el proceso de producción producción de las piezas piezas a fabricar, aplicando las normas de calidad, seguridad e higiene dentro del lugar de trabajo y su entorno. El presente presente material material pretende pretende servir servir de apoyo para para la aplicación aplicación de los contenidos teóricos y la realización realización de actividades que le permitan fortalecer los aprendizajes.
PROPOSITO El prop propós ósitito, o, en su conj conjun unto to glob global, al, será será la de prep prepar arar ar máqu máquin inas as,, materiales y equipos, realizando trazados, cálculos, introducción y ajuste de los parámetros que intervienen en el mecanizado, sobre la base de los procesos de fabricación y normas de seguridad establecidas. También desarrollaremos actitudes para establecer procesos operativos de mecani mecaniza zació ción, n, tratam tratamien iento to de materi materiale ales, s, montaj montaje e de conjun conjuntos tos mecáni mecánicos cos o acoplamientos, verificación de piezas y elección de materiales y elementos que intervienen en el proceso, según normas de fabricación y sistemas de seguridad establecidos. Habien Habiendo do recorr recorrido ido todo todo el materia materiall podrem podremos os realiz realizar ar operac operacion iones es de mecanizado con máquinas herramientas convencionales, siguiendo las técnicas adecuadas y comprobando que las piezas obtenidas en las fases de trabajo cumplan las cotas, tolerancias y acabados suficientes indicados en el plano y sobre sobre la base base de las norma normass establ estableci ecidas das intern internaci aciona onales les manten mantenien iendo do las normas de Calidad, Higiene y Seguridad..
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ÍNDICE Introducción Objetivos Normas de seguridad e higiene en el trabajo. Interpretación y croquizado de planos y croquis. Tipos, Líneas, Símbolos, Normalización Materiales metálicos básicos: Hierros, aceros, aleaciones. Tratamientos térmicos. térmicos. Tipos, propiedades propiedades de los distintos materiales materiales bajo distintos tipos de tratamientos. Máquinas herramientas: Tipos, características, características, aplicaciones, aplicaciones, presentaciones, presentaciones, parámetros de mecanizado. Herramientas ma m anuales para mecanizado: Aplicaciones. Elementos y sistema de sujeción: Tipos y características. Aparatos de medidas y control : Tipos, manejo, aplicación. Métodos de trabajo: Procesos operativos, diagramas. Realización Realización de procesos de trabajo de productos a fabricar. Estimación de tiempos y costos de fabricación.
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Bibliografía.
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NORMAS DE SEGURIDAD E HIGIENE EN EL TRABAJO El hombre con su trabajo modifica el ambiente que le rodea y el ambiente modifica la salud del hombre que trabaja. La Higiene quiere actuar sobre el ambiente modificado por el hombre a fin de evitar que su salud se altere y de esta forma contribuir a la conservación de una población laboral sana. Si cada sector y cada persona en su área de competencia, trabaja para bien de la Seguridad e Higiene, en beneficio del hombre y de los bienes que a éste se le confían, se podrán alcanzar los objetivos que tales disciplinas tienen determinadas. La prevención de la salud y la vida del hombre en el trabajo debe dejar de ser una preocupación de pocos, destinada al bien de todos y pasar a ser la tarea de todos destinada al bien de todos.
Recomendaciones de seguridad: Dirigida a : personal que desarrolla actividades en los talleres de mecanizado. Tarea Laboral: mecanizado de piezas de distintos tipos. Producto: acero, bronce, latón, aluminio, cobre. Proceso: según la pieza a mecanizar( se utilizan máquinas tales como : torno, fresa, bruñidora y piedra esmeril) Residuos: industriales tales como virutas de los metales maquinados (acero, bronce, latón, aluminio, cobre) aceites emulsionales, (refrigerantes) y residuos urbanos. Riesgos presentes: atropamiento, caída del mismo nivel, caída de objetos, introducción de objetos extraños en ojos, riesgos eléctricos, quemaduras, incendio, contacto con elementos cortantes, contacto con aceites, accidentes in-itinere, Elementos de protección personal provistos: calzado de seguridad, ropa de algodón, mameluco para mecanizado, anteojos para pequeños impactos, guantes de cuero y PVC y casco, (Eventual uso con el movimiento de piezas o elementos suspendidos).
Recomendaciones al personal Usar ropa adecuada, sin bolsillos en el pecho, sin cinturón y con las mangas ceñidas o remangadas a fin de evitar enganches. Utilizar anteojos de protección de pequeños impactos durante el mecanizado. Conservar en buen estado los elementos de protección personal provistos, solicitando su recambio por deterioro o rotura. Mantener el orden y la limpieza del sector, retirando todo elemento residual. Antes de poner en marcha una máquina, verificar que todo elemento de seguridad de la misma, sean adecuados (cubre poleas, cubre manchones, cubre engranaje, tapas cerradas de tableros eléctricos, partes salientes no señalizadas, conexiones eléctricas o cables sueltos) y que no haya elementos o herramientas que puedan salir despedidos con la marcha de la máquina ( plato, pieza a mecanizar, herramienta, llave de apriete, contrapunto). Quitar las virutas utilizando un gancho con una cazoleta que proteja las manos. 4
Actividades.
Realizar un informe (como auditor) de cuales son los elementos de seguridad a tener en cuenta dentro del lugar de trabajo.
INTERPRETACIÓN DE PLANOS Y CROQUIS El Dibujo Técnico, tiene por objeto la realización objetiva y practica de toda clase de representaciones gráficas relacionadas con una técnica determinada. Cuando un técnico en mecanizado, calderero, proyectista, electricista, quiere construir, montar o diseñar algún proyecto necesitará poseer conocimientos de Dibujo sin los cuales dichas realizaciones serían imposible. Los Dibujos Técnicos, representados en planos, son los que ha diario en su trabajo, tienen que leer e interpretar los técnicos y diseñadores para la realización de proyectos funcionales, sin los cuales son imposible dichas creaciones. La construcción de estos planos en base a bocetos, croquis, notas gráficas, etc., la realizan técnicos, diseñadores y proyectistas partiendo de un lenguaje único y universal, codificado en base a normas y convenciones de representación. Se considera este lenguaje como el medio principal de expresión de ideas para todos los profesionales.
Análisis de documentación técnica especificaciones y características La documentación técnica es en general representada con tablas, las mismas están referidas a: tipos de roscas, tolerancia, velocidades, característica físicas y composición de materiales, como así también, formulas y las normas de calidad que representan la tarea.
Croquis Es una representación gráfica de un cuerpo o pieza, generalmente hecha a pulso, no cumple normas de tipos de líneas, ni escalas, pero debe contener todas las indicaciones técnicas para que se pueda realizar la pieza en su totalidad.
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Plano
Conjunto de líneas normalizadas dimensiones de un cuerpo o pieza.
para representar gráficamente formas y
Tipos de líneas Normas a consultar: para la confección de planos, es requisito indispensable la aplicación de la Norma IRAM 4502, que reglamenta y establece el tipo, tolerancias, y características de las líneas a utilizar en los dibujos técnicos. Tipos de Líneas: la proporción, de sus espesores y su aplicación, serán las específicas de cada dibujo, según lo indica la tabla nº 1. Tabla nº 1
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Características: las dimensiones de los trazos y los grupos están indicadas en la tabla nº 2. Tabla nº 2
Tolerancias: son las diferencias de más o menos respecto a las medidas de piezas de acople que producen ajuste apriete o juego entre ambos. ACTIVIDADES: De acuerdo con el plano especificado, determine: tipos de líneas, trazos, tolerancias y características de cada una de ellas.
Materiales metálicos básicos Definición: Son aquellos utilizados en talleres e industrias metalmecánica. El material más utilizado en sector metalmecánica, es el acero, que básicamente es una aleación de FE (hierro) y C (carbono). Para conocer la composición de los elementos que proporcionan la dureza, podemos mencionar al acero con sus muy variadas aleaciones. Desde el punto de vista de su composición, los aceros se pueden clasificar en dos grupos: *Aceros al carbono: formado principalmente por hierro y carbono. 7
*Aceros aleados: contienen además de carbono otros elementos en cantidades suficientes como para alterar sus propiedades (dureza, puntos críticos, tamaño del grano, templabilidad, resistencia a la corrosión). Respecto a su composición puede ser de alta o baja aleación y los elementos que puede contener el acero pueden ser tanto deseables como indeseables, en forma de impurezas. El cromo favorece la resistencia a la corrosión; integra la estructura del cristal metálico, atrae el oxígeno y hace que el acero no se oxide. El molibdeno y el volframio también favorecen la resistencia a la oxidación. Además, el hombre ha ido logrando aleaciones con otros elementos químicos que dotan a los aceros de distintas propiedades físicas, tales como: Cr (cromo). Ni (níquel ). PB ( plomo) que impiden la oxidación. Al (aluminio) Interviene en aleaciones especiales de aceros y utilizado como material en sí. V ( vanadio) Mo (molibdeno). Ti( titanio) que lo hacen más resistentes a altas temperaturas, al desgaste y preserva filos. Mn (manganeso) que lo data de elasticidad. Si (silicio). , para regular el grano micro celular. P( fósforo). S (azufre) . Los otros elementos que tienen aplicación en las industrias son: Bronce. Cu (cobre ) Sn (estaño ) y el latón Cu (cobre) Zn (cinc). Una aleación se consigue mediante la mezcla de materiales ferrosos y no ferrosos, que permiten alcanzar las propiedades básicas para ser procesadas y transformadas. El Instituto del hierro y el acero adopta una clasificación que se ha incluido en las normas UNE españolas (también existen las normas AISI de Estados Unidos. El IHA clasifica los materiales metalúrgicos en 5 grandes grupos: F- Aleaciones férreas. L- Aleaciones ligeras. C-Aleaciones de cobre. V- Aleaciones varias. S- Productos Sintetizados.
TRATAMIENTO TERMICO Son los procesos a los que se somete los metales y aleaciones ya sea para modificar su estructura, cambiar la forma y tamaño de sus granos o bien por transformación de sus constituyentes. El objeto del tratamiento es mejorar las propiedades mecánicas, o adaptarlas, dándole características especiales a las aplicaciones que se le van a dar a las piezas de esta manera se obtiene un aumento de dureza y resistencia mecánica, así como mayor plasticidad o maquinabilidad para facilitar su conformación. 8
Los tratamientos pueden ser mecánicos, térmicos o consistir en la aportación de algún elemento a la superficie de la pieza.
Tratamiento térmico: recocido, temple, revenido, normalizado. Tratamiento termoquímico: cementación, nitruración, cianurización, etc. Tratamiento mecánico: se somete al metal a operaciones de deformación frío o caliente para mejorar sus propiedades mecánicas y para darle formas determinadas. Tratamiento en frío: son tratamiento por debajo de la temperatura de recristalización, pueden ser profundos o superficiales.. aumento de la dureza y la resistencia a la tracción. Disminuye la plasticidad y tenacidad. En el caso de los aceros, sometiéndolo a determinada temperatura, y enfriado adecuado, estos se endurecen, el mismo procedimiento se realiza en bronces, latones y aluminio. A veces las necesidades pueden hacer necesario que el cuerpo o pieza posea una dureza superficial y el núcleo sea blando, para solucionar el problema se puede recurrir a algunos de los siguientes pasos:
Nitrurado También conocido como CBN, es después del diamante el más duro, posee, además una elevada dureza en caliente hasta 200º C, tiene también una excelente estabilidad química durante el mecanizado, es un material de corte relativamente frágil, pero es más tenaz que las cerámicas. Su mayor aplicación es en el torneado de piezas duras que anteriormente se rectificaban como los aceros forjados, aceros y fundiciones endurecidas, piezas con superficie endurecidas, metales pulvimetalúrgicos con cobalto y hierro, rodillos de laminación de fundición perlifica y aleaciones de alta resistencia al calor, redondeando se emplea en materiales con una dureza superior a los 48 HRC, pues, si las piezas son blandas se genera un excesivo desgaste de la herramienta. Él nitruro cúbico de boro se fabrica a gran presión y temperatura con el fin de unir los cristales de boro cúbico con un aglutinante cerámico o metálico. Otro de los pasos conocidos es él : Cementado, y el Cianurado:
MAQUINAS HERRAMIENTAS Son aquellas que nos permiten dar forma a cuerpos y/o piezas según el requerimiento y características solicitadas, para su posterior incorporación al producto elaborado y terminado.
TORNO Como máquina- herramienta es una de la más importante del taller mecánico. En este tipo de máquinas la pieza está sometida a en movimiento de rotación y se mecaniza por medio de una herramienta dotada de un movimiento de avance, que normalmente es paralelo al eje de rotación de la pieza. El torneado consiste en el arranque de material (viruta) de la pieza a elaborar. 9
La viruta es arrancada por una herramienta cortante con mayor dureza que el material a trabajar en la que están soldadas unas placas de acero, estas deben ser de dureza superior a la del material a trabajar.
Partes de un torno Los componentes principales de un torno convencional son:
Bancada: Es la parte más robusta y sirve de soporte para todos los demás componentes de un torno. Normalmente es de fundición y en su parte superior llevan unas guías para la contrapunta y el carro porta herramienta.
a.- Soporte principal del torno b.- Prismas o guías del cabezal móvil. c.- Escote, espacio que da lugar para el torneado de piezas de mayor diámetro.
c
El Cabezal: Se ubica sobre el extremo izquierdo de la bancada, suele montarse sobre una caja de fundición. Este cabezal contiene el eje principal que es hueco y que tiene un extremo de trabajo que se llama husillo. A su vez este eje contiene los engranajes, por medio de los cuales el motor transmite la fuerza y genera el movimiento de rotación. 10
a.- Polea. b.- Embrague. c.- Freno de fricción. d.- Tren de embrague fijos. e.- Cuatro engranajes conducidos deslizables por el eje. f.- Dos engranajes conductores. g.- Dos engranajes conducidos fijos. 1 y 2.- Árbol. 3.- Eje porta Plato.
La Contrapunta: Se encuentra en el extremo derecho de la bancada, y opuesta al cabezal, es de fundición y posee en su interior un tornillo y su tuerca lo que me permite a través de un volante acercar o alejar según parezca la contrapunta para fijar la pieza. Para determinadas operaciones se sustituye la contrapunta por una pieza de material, cuyo fin se especificará, (broca, puntos fijos o giratorios).
a.- Soporte. b.- Brazos del soporte. c.d.- Dispositivo de fijación a la bancada. e.- Tornillo de desplazamiento. f.- Tuerca. g.-Manivela. h.-Guía de desplazamiento del eje cónico. i.- Contrapunto. I.- Eje cónico. m.- Tambor graduado de avance. n.- Palanca de bloqueo.
Los Carros:
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El carro principal se desliza sobre las guías de la bancada llevando los mecanismos para producir los movimientos de avance y profundidad de pasada, tanto en manual como automático. El trasversal es llamado así por el desplazamiento que realiza sobre las guías del carro principal. Es movido a mano o automáticamente por los mecanismos que leva el carro principal, por medio de un volante que tiene un limbo graduado. Y el tercer carro denominado orientable está formado por tres partes: la base, el charriot y el portaherramientas. La base está sobre una plataforma giratoria. Esta base lleva unas guías en forma de cola de milano sobre las que se desliza el charriot en el que va situado el portaherramientas.
“A”
“B”
A.- Carro de avance paralelo a la bancada. a.- Engranaje a piñón. b.- Cremallera. B.- Carro que produce el movimiento transversal. d.- Volante para el desplazamiento. e.- Limbo graduado. C.- Carro orientable porta herramientas. f.- Charriot, con porta herramientas en forma de torreta. g.- Base sobre plataforma giratoria, orientable en cualquier posición.
“C”
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El Portaherramientas Es la parte donde se sujetan las herramientas para atacar la pieza a mecanizar. La fijación se hace a través de una brida, colocando las herramientas a la altura adecuada (que es el centro del punto). W
e.- Arandela excéntrica de fijación y bloqueo. s.- Clavija de posicionamiento. v.-Tornillo regulador de altura (No se usan chapas de espesor) w.- Tuerca de fijación de la torreta. (Al aflojarla permite girar la misma)
Ajuste del útil de torno Los ángulos de corte no son correctos cuando el útil, se coloca a la altura del eje longitudinal de la pieza. Ajustando el útil por encima o por debajo de ese eje se alteran los ángulos de incidencia y de ataque y con ello también los efectos de corte.
Acerca de la velocidad de corte 13
De acuerdo con la velocidad que gira la pieza, la rotación permite que su perímetro pase una vez por la cuchilla del útil . Circunferencial de la pieza es, al mismo tiempo, la velocidad con que es arrancada una viruta y se llama velocidad de corte. La velocidad de corte constituye una medida de la rapidez del movimiento de corte. La velocidad de corte de designa con v , el diámetro de la pieza en milímetros con d y el número de revoluciones de la pieza por minutos con n.
La velocidad de corte será entonces : π
.d . n en m/ min.
V=
Herramienta de Corte
1000
Las herramientas monofilos son herramientas de corte que poseen una parte cortante (o elemento productor de viruta)y un cuerpo. Son usadas comúnmente en los tornos, tornos revólver, cepillos, limadoras, mandrinadoras y máquinas semejantes. ISO /DIS 3002 En la figura se muestra una herramienta monofilo típica y las partes más importantes: sus filos y superficies adyacentes. Según la Norma ISO /DIS 3002 , un útil monofilo comprende las partes indicadas en la figura y se define así
1-CARA: es la superficie sobre las cuales fluye la viruta “ superficie de desprendimiento” 2-FLANCO: es la superficie de la herramienta frente a la cual pasa la viruta generada en la pieza. 3-FILO: es la perte que realiza el corte. El filo es la parte del filo que Estas herramientas son especiales en cuanto a su concepción. Algunas son de metal, por ejemplo las sierras, tanto las denominadas sin fin, como las circulares que en algunos casos tienen incorporados filos de fungteno y / o molibdeno. Otras oportunidades ofrecen los elementos abrasivos, que completen distintas funciones de acuerdo a las características de las máquinas y pueden ser utilizadas para desbastar, cortar, pulir y rectificar. Cada una de ellas no tiene el mismo grado abrasivo ni aglomerante, ni el espacio entre granos, ni las formas y dimensiones.
Fresadora 14
La fresadora, debido a la versatilidad, acompaña al torno en elaboración de determinadas piezas. Animada de un movimiento de rotación, mecaniza superficies en piezas que se desplazan con movimientos rectilíneos bajo la herramienta. Cuando el eje de la fresa es perpendicular a la superficie de la pieza el fresado se llama frontal. Los movimientos de trabajo de la fresa son : Movimiento de corte: Por la rotación de la fresa. Movimiento de avance: Por desplazamiento rectilíneo de la pieza. Movimiento de profundidad de pasada: Por desplazamiento vertical de la pieza. El campo de aplicación de la fresadora es el mecanizado casi ilimitado de piezas y es imprescindible en cualquier taller.
Partes de una fresa Las principales partes de una fresadora son: Montaje que contiene al motor a los mecanismos de movimiento de trabajo (a). Eje potra fresas (b) . Árbol porta fresas, que recibe el movimiento del eje porta fresas. (c ) Soporte rígido del árbol porta fresas –puente- ( d) Consola carro inferior que es deslizable a lo largo de la guía fija en el montaje. (f) Espárrago roscado que sirve para regular la altura de la consola. (g) Árbol con tambor graduado para accionar el movimiento vertical de la consola mediante el espárrago. (g) Carro trasversal.(i) Guía del carro trasversal. (l) Volante con tambor graduado para medir el desplazamiento del carro transversal.(m) Mesa. (n) Caja de cambio de velocidades para el avance automático de la mesa.( o) Transmisión cardán para el avance automático de la mesa. (p) Volante para el mando manual del avance longitudinal de la mesa. (q) Fresa. (r)
Cepillado, Limado y
Mortajado 15
Estas operaciones son destinadas principalmente a la obtención de superficies planas. La herramienta utilizada tiene un solo ángulo de filo la que en el movimiento de avance y retroceso, denominada generalmente una pasada arranca una viruta q. En el limado , la herramienta se mueve con traslación rectilínea de avance y retroceso, quedando fija la pieza a trabajar, en tanto que en el cepillado la pieza se desplaza en avance y retroceso rectilíneo, quedando fija la herramienta. En el mortajado , si bien la pieza está fija, la herramienta se desplaza en sentido rectilíneo de avance y retroceso vertical. Estas máquinas pueden ser accionadas mecánicamente o en forma hidráulica.
Mortajadora
Limadora
Taladro o agujereadora El taladro consiste en la ejecución de un agujero o cavidad en el material a trabajar. La operación la realiza una máquina herramienta denominada taladradora o agujereadora la que emplea una herramienta llamada broca o mecha Distintos tipos de agujereadoras como ; Las portátiles , son las que se adecuan a trabajos por lo general en lugares fijos, cuando no son piezas transportables. Las sensitivas o de palancas , que utilizan la fuerza del operario sobre una palanca y que siente la resistencia opuesta por el material de la pieza al realizar el trabajo. De acomodamiento mecánico o hidráulico, de mando de control numérico de maquinado computarizado. La taladradora de columna o pedestal, siendo sus partes principales: La base o pedestal A, la cual sirve de sustentación o apoyo de la máquina. Bastidor o columna B, soporta el mecanismo de transmisión del movimiento y sujeción de la herramienta . Cremallera H, dentro de la columna, con lo que se logra el desplazamiento vertical . La mesa soporte de la pieza F, en la que se coloca la pieza a taladrar. 16
La broca o mecha I, realiza movimientos de rotación y avance de la mecha. El huesillo o porta mecha D; recibe el movimiento de giro y la potencia par el corte. Motor G, a través del cual se procede al movimiento. Mecanismo de transmisión C. Movimiento de avance vertical por el mecanismo de palanca y cremallera E.
C G D
E
I
B
F H
A
La mecha o broca, es una herramienta que consta de dos filos cortes, a la cual se le imprime, un movimiento de rotación que constituye el movimiento principal de corte y un movimiento rectilíneo de avance en la dirección longitudinal del agujereado. Hay distintos tipos de brocas, algunas de las cuales se muestran:
a
b
c
d
a.- Mecha lengua de Aspid b.- Mecha de Forma c.- Mecha de aplanar d.- Mecha Helicoidal Fuerza principal de corte, la figura muestra, la broca B para arrancar las virutas V del material T necesita de movimientos simultáneos, uno el movimiento de avance o penetración a y el otro el movimiento de rotación b, que es el movimiento principal de corte, siendo P la fuerza de penetración y Mr, el momento de rotación. Por lo general las herramientas presentan dos bordes cortantes.
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HERRAMIENTAS MANUALES PARA MECANIZADO Son aquellas que pueden utilizar los operarios manualmente.
La sierra manual Es utilizada para cortar materiales y para iniciar ranuras. Compuesta por un arco de acero en el cual se monta una sierra (hoja de acero rápido o al carbono, dentada y templada). *La hoja tiene agujeros en los extremos, para ser fijada al arco por medio de pasadores situados en los soportes. *El arco tiene un soporte fijo y otro móvil. Con extremo cilíndrico y roscado que sirve para tensar la hoja, a través de una tuerca de mariposa.
Arco de Sierra y Hoja
La hoja se caracteriza por su longitud, que comúnmente mide 8”, 10” o 12” de centro a centro de los agujeros. Por el ancho que es de ½” por el número de dientes por pulgada que generalmente es de 18, 24, 32 /1”
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Limas: Es una herramienta de acero al carbono, manual, dentada y templada. (fig 1) que se usa en la operación de limar.
Lima Fresada
Lima
brocas, tarrajas, buriles, punzones,
Punzones
Buriles
Brocas
Terrajas
Medición y verificación con el Micrómetro
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La exactitud que se alcanza con el pie de rey y que varía entre 1/10 ó 1/0 no es suficiente en muchas ocasiones y para obtener mediciones más exactas se utiliza el pálmer, llamado también micrómetro, que garantiza con exactitud de 1/100 mm .
Uso del micrómetro Tanto la pieza a medir como los planos de medida del micrómetro deben estar completamente limpios. Para medir una pieza se va haciendo girar un tambor hasta que los planos de medida toquen la pieza.
Medición Unidades: Las unidades empleadas son las adoptadas actualmente por el S.I. en todo el mundo y él la Argentina por el SIMELA. La unidad de longitud es el metro (m), en mecánica se emplea el milímetro (mm) a fin de abarcar pequeñas y grandes medidas, utilizándose una única unidad. Los submúltiplos del milímetro son: décima de milímetro (0,1mm), centésima de milímetro (0,01mm) y milésima de milímetro (0,001mm). Aún se utiliza por su gran difusión, la pulgada como unidad de medida (1 “), siendo 1 “=25,4mm. Los submúltiplos de la pulgada se toman como fracciones de la misma:1/2” 1/4 ”, 1/8”, 1/16” , 1/32 “ , 1/64 “ Como se necesita máxima precisión y exactitud se utiliza el micrón ( µ ) como unidad, siendo el micrón la milésima parte del metro: 1 µ = 10 -6
Electro-erosionadoras.
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Consiste en un arco eléctrico dentro de una pieza y un electrodo en un medio dieléctrico. Al producirse un arco eléctrico se desprenden partículas del material procesado hasta lograr reproducir las formas mediante un palpado.
Máquina Electro erosionadora
Esquema de una Máquina Electro erosionadora
ELEMENTOS DE SISTEMA Y DE SUJECIÓN 21
Aplicaciones Dichos elementos son útiles para utilizarlos para sujetar las piezas o cuerpos que serán sometidos a procesos de fabricación por ejemplo o Platos de torno. o Tornillos de broca y morsa. o Mandril porta mecha o pesas. o Contrapuntos fijos y giratorios. Mandril porta mechas
Plato para torno de tres mordazas
Contrapunto giratorio
Morsa de Banco
Morsa Plana
Actividades: Teniendo en cuenta los distintos elementos que conforman un torno, responder el siguiente cuestionario: 1. ¿Porqué el contrapunto en un torno es giratorio en la mayoría de los casos?. 2. ¿Cómo se debe ajustar una plataforma para torno de tres mordazas?
APARATOS DE MEDIDAS Y CONTROL 22
Tipos, manejo, aplicación Son útiles de distinta características que permiten satisfacer la necesidad de fabricación. Los hay con escalas graduadas y son para mediciones (cintas métricas, reglas, pie a coliza, micrómetros, alezo metros)y los hay de calibres fijos que tienen formatos diferentes para controles distintos (de herradura, de mango, para roscas, galgas, pastillas, peine de roscas.
Regla milimetrada: Es una escala graduada en mm y cm sobre una lámina de acero inoxidable o una barra de acero, según las dimensiones, que pueden ser 300 mm, 500 ó 1.000 mm.
Regla con escala en milímetros en ambas caras
Está graduada en unidades del sistema métrico y/o del sistema ingles, se utiliza en mediciones que admiten errores superiores a la menor graduación de la regla.
Regla graduada en sistema métrico e ingles
Medición de longitud con cara de referencia.
Medición de longitud sin utilizar apoyo de referencia.
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De tamaño variable, las reglas graduadas comunes son las de 150 mm (aprox. 6”) y 305 mm. (aprox. 12”)
Tipos: Además de los tipos presentados, existen otros como lo muestra la figura siguiente.
Regla de lectura digital
Cinta métrica: Como su nombre lo indica, se trata de una cinta flexible de acero, que pueden tener 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, y 50 mts. La escala está graduada en mm, cm y metros. Generalmente están contenidas en cajas con un trozo de cinta elástica que actúa como recuperadora.
Pie a coliza – Pie de rey: Es un instrumento para medir longitudes que permite lecturas de fracciones de milímetro y de pulgada, a través de una escala llamada Nonio o Varnier. Se utiliza para hacer mediciones, con rapidez, en piezas cuyo grado de precisión es aproximado hasta lo 0,02 milímetro, 1”/128 ó 0,001” El calibre con nonio está compuesto de dos partes principales: cuerpo fijo y cuerpo móvil (cursor). Estas partes están constituidas por : Calibre vernier, en la actualidad se construye de acero inoxidable y consta de tres partes:
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Regla principal, cursor, reglilla para profundidad. La regla principal posee graduaciones, en la parte superior contiene fracciones de pulgadas, en la inferior está graduada en mm y cm . El cursor contiene una escala graduada que consta de 10, 20 ó 50 divisiones contenidas en 9, 19 ó 49 mm respectivamente lo que da una precisión de 0,1 , 0.02 ó 0,05 según ilustraciones. Los hay de distintas formas para usos específicos de calibres de profundidad e incluso los que poseen cuadrantes de precisión, además, con el mismo sistema existen útiles llamadas calibres de altura . Pie a Coliza con Venier con tornillo de fijación
Pie a Coliza con indicador de cuadrante
Pie a Coliza Digital
Actividades 25
Una variada cantidad de elementos de medición son utilizados en los lugares donde se utilizan herramientas como el torno, la fresadora, las mismas permiten controlar las medidas de las piezas que se fabrican haciendo uso de ellas comprobar la longitud y espesor de las piezas.
Micrómetros: Es un útil de medición con alta precisión, está compuesto por el arco o estribo, que en el extremo derecho está unido a un tubo, en su exterior hay una escala doble en mm, la parte inferior está desplazada sobre ese cilindro y por el movimiento que brinda un tornillo micrométrico (paso 1) cada vez que avanza o retrocede 0,5 mm., como el tambor tiene grabado en un cono, en toda superficie 50 divisiones, cada línea que pase sobre la escala del cilindro, corresponde a 0,01. Este útil de medición tiene múltiples aplicaciones, según las ilustraciones siguientes. Con el mismo principio, en cuanto a la lectura hay, además, micros y varillas, llamadas cabeza micrométrica (para medir profundidades) y también calibres telescópicos. Los calibres propiamente dicho no miden sino que controlan y comprueban medidas.
Micrómetro de exteriores
Micrómetro de exteriores digital
Micrómetro de Roscas
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Calibre para Roscas (Peine de Roscas)
Calibres para Roscas Pasa - no pasa
Comparadores: Como su nombre lo indica se utilizan para comparar medidas, los más comunes son los de reloj o dial (analógicos), que consiste en un aparato de relojería que transforma el movimiento rectilíneo de los contactos o “palpadores” en un movimiento circular. Se usan para el control de piezas con una meza y soportes adecuados y con una barra o cremallera que permite el desplazamiento del comparador. Indicador Analógico (Comparador)
Además del comparador analógico, podemos encontrar comparadores digitales y de pestaña, este ultimo con la varilla de palpar regulable. 27
Indicador Digital (Comparador)
Indicador de Cuadrante de Pestaña (Palpador)
METODOS DE TRABAJO El desarrollo de la actividad dentro de un taller donde se cuenta con máquinas herramientas de tal envergadura, requiere de un orden , limpieza y sobretodo teniendo en cuenta la seguridad e higiene en el trabajo para evitar todo tipo de accidente que pueda ocurrir Además, es importante , procesos de elaboración , los tiempos y costos del mismo para optimizar la tarea. Para ello debemos tener en cuenta una serie de detalles que son significativos a la hora de poner en marcha los equipos para realizar la producción.
Ejemplo de la aplicación de los métodos de trabajo: Terminado el horario de trabajo, el operador limpia la totalidad de las máquinas y aceita y/o lubrica, puntos móviles, que al reiniciar las tareas no tendrá inconvenientes. Luego, se estudia y analiza, cuales van a ser los materiales a utilizar, que útiles se realizará un control de toda las herramientas de mano, si están en su lugar correspondiente. que elementos de protección deberán contar al momento de reiniciar la actividad. necesitará, controlará que todos los elementos ocupen su lugar. Evidentemente, de proceder de ésta manera, se ahorra energía, se logrará tranquilidad y producirá mejor resultado. También debe contar en la organización tiempos operativos y diagramas par el desarrollo de trabajo. Actividades: 28
Dentro del ámbito de trabajo, la disposición de la máquinas –herramientas están ubicadas de acuerdo a las disposiciones establecidas en las Normas de Seguridad e Higiene. Realizando una observación, deberá responder a una serie de preguntas para corroborar si las medidas se cumplen. 1- las máquinas –herramientas están bien ubicadas. 2-la iluminación es la correcta. 3-el sistema eléctrico está bien protegido, cuidando de no entorpecer la actividad del operario.
REALIZACIÓN DE PROCESOS DE TRABAJO Definición: Cuando nos referimos a procesos decimos que es la secuencia de operaciones y movimientos que deberán efectuarla máquina, con el objetivo de lograr la fabricación de una pieza, con su correspondiente optimización del material seleccionado, la selección del material, con sus costos definidos, para lograr el precio del producto, alcanzando la calidad de nuestro trabajo.
ESTIMACION DE TIEMPOS Y COSTOS DE FABRICACION El alumno ha adquirido ya capacidades para poner en práctica los distintos métodos de producción, ahora comienza la práctica del modo de aplicar lo aprendido, para ello se elaborarán presupuestos donde se tendrán en cuesta los siguiente ítems: Costo del material. Estimación del tiempo que empleará. El valor del desgaste de las maquinarias. La cotización de la pieza, El valor de la hora/ hombre que también deberá ser contemplada. Los gastos de electricidad
Actividad final Aplicando los conocimientos adquiridos realizaremos las siguientes tareas:
Confección de croquis y plano según normas vigentes de la pieza dada por el docente. Preparación de las herramientas para producir la pieza diseñada. Seleccione el material a utilizar Operación del mecanizado combinado de la pieza, aplicando el Torno y la Fresa. Control de calidad de la pieza fabricada. Ponencia y muestra de la pieza.
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